胡海濤 潘存瑞 張雷 馬宇龍
(1甘肅建投科技研發有限公司,甘肅 蘭州 730050;2甘肅省建設投資(控股)集團有限公司,甘肅 蘭州 730050;3甘肅建投武威建設管理有限公司,甘肅 武威 733000)
近年來,智慧工地的理念越來越被建筑行業人士重視。智慧工地建設依托互聯網+、物聯網、大數據、BIM技術、VR技術等先進信息技術,對工程項目施工過程中的各類數據信息進行整合、篩選、處理和分析,智能化地提出過程趨勢預測及專家預案,對項目進行信息化管理,實現工程施工過程的可視化和智能化,不斷提高工程管理信息化水平,符合國家綠色建造和生態建造的發展要求[1]。
新基建的建設內容主要包括5G基站建設、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數據中心、人工智能、工業互聯網七大領域[2]。其中,5G基站建設、大數據中心、人工智能等信息基礎設施的建設,將對建筑行業智慧工地的發展起到強有力的促進作用。
智慧工地指建立在高度信息化基礎上的一種支持對人和物全面感知、施工技術全面智能、工作互通互聯、信息協同共享、決策科學分析、風險智慧預控的新型信息化手段,其運用的信息化技術主要有BIM、可視化、大數據、虛擬現實、物聯網、3S技術、云計算、網絡通訊等,這些技術都體現了信息化、智能化的發展趨勢,并在應用過程中相互結合,共同為項目管理增值。但是,以上信息化技術的應用效果很大程度上受網絡基礎設施的影響。
建筑工地所處的環境往往較復雜,且地域較偏僻。網絡環境較難全面、有效覆蓋建筑施工企業的日常辦公需求,智慧工地系統的使用效果和數據傳輸效率受到嚴重影響[3],所以,有必要對智慧工地系統網絡環境的穩定性以及智慧工地系統的耐用度進行提高,并積極推動系統的維護和更新工作高效和高質量發展。
建筑業擁有海量數據,但是對數據的處理、分析、運用的程度還不高,往往是切實想要的數據沒有被收集上來,而收集來的數據沒有價值,建筑施工企業對工程數據的應用價值進一步挖掘也不夠深入,分析數據的軟件功能不夠齊全、不夠智能,項目中實際運用智慧工地相關軟件的人員不夠專業,因此,還需要智慧工地軟件開發公司和建筑企業進一步協作,不斷完善相關軟件功能和智能化水平,提高現場管理人員對智慧工地技術運用的專業程度,實現用數據說話、用數據決策、用數據管理、用數據創新的態勢。
我國大多數建筑施工現場管理方式還屬于粗放型管理,隨著工程項目規模不斷增大,施工現場管理難度也在提高,這就需要項目管理者與智慧工地軟件開發商不斷溝通和相互協作,共同推廣智慧工地的應用[2]。主管部門、行業協會、施工企業和軟件開發商需要共同制定相應的智慧工地應用實施方案,強化各系統功能和智能化水平,使智慧工地的建設和應用得以擴大和深化。
新基建中的信息基礎設施建設主要包括以5G、物聯網、工業互聯網、衛星互聯網技術為代表的通信網絡基礎設施建設,以人工智能、云計算、區塊鏈為代表的新技術基礎設施建設,以數據中心、智能計算中心為代表的算力基礎設施等[4],這些先進的信息技術基礎設施的建設必然給智慧工地建設技術的發展帶來更加廣闊的平臺和更加強大的技術支持。
3.2.1 數據傳輸速度大幅提升,網絡延時變小
5G技術依托4G良好的技術架構,在其基礎之上構建新的技術,最大數據傳輸速度將達到20Gbps。在智慧工地建設中,數據傳輸會空前流暢,并保證數據的精細程度,比如,遠程視頻監控、海量數據的分析處理、無人機視頻拍攝等功能將不再受網速的限制。另外,5G技術對于時延的最低要求是1毫秒,甚至更低,這為智慧工地建設和管理中對時延要求高的工作提供可靠的網絡基礎。
3.2.2 人員、材料、設備與系統互聯
在新基建5G、物聯網技術發展背景下,建設工程中的各種材料、機械設備將通過感應裝置連入互聯網,并與智慧工地管理系統連接,形成協同統一的智慧工地綜合系統,對工程項目的各個環節、各個構成進行全方位的監管。同時,企業管理系統又與各項目管理系統連接,方便企業的監管,即提高管理效率,又提高工作質量。
3.2.3 功耗大幅降低
所有物聯網產品都需要通信和能源,雖然通信可以通過多種手段實現,但是能源供應靠電池。通信過程中的耗能過大,會使物聯網產品用戶的使用體驗大打折扣。5G網絡體系可以大大降低物聯產品的功耗,讓大部分物聯網產品的充電頻率降到一周甚至一月一次。
3.2.4 企業管理系統集成度提高
目前,企業智慧工地管理系統較碎片化,有些企業的管理系統數量達到100多個,系統之間沒有形成有效的聯動,存在大量的信息孤島,不利于企業管理系統的高效運轉。而新基建帶來的信息技術的改進將極大促成各管理系統的聯通與協同作業,使企業管理工作真正實現數字化、信息化、智能化,提高企業對各項目的管理效率。
3.2.5 大數據應用更加深入
工程建設行業數據信息數量大,內容繁多,格式多樣,散布在不同的政府部門、不同的企業,甚至不同的企業部門或工程項目,沒有形成有序的大數據信息庫[5]。隨著新基建5G技術應用于數據的自動采集,大數據的獲取、管理和應用將得到更深入發展。通過對大數據深入挖掘,可有效支持企業管理決策,使企業決策支持水平得到大幅提高。
“智慧工地”將高科技技術引入建設工程施工管理過程中,使施工現場各種物體通過互聯網連接在一起,形成“物聯網”,實現人-信息-物這一系統的同步。新基建帶來的信息化技術高質量發展和應用,以及信息基礎設施的建設,與智慧工地應用技術高度吻合,為智慧工地的發展提供廣闊的發展平臺[5]。云計算、大數據、物聯網、5G、工業互聯網等技術的快速發展,將不斷推動建筑產業數字化轉型及全面升級,智慧工地各項建設技術更是如虎添翼,數據傳輸速度將大幅提升,智慧工地系統中的信息傳輸真正實現零延遲。大數據應用更深入,企業管理系統集成度大幅提高;智慧工地系統集成將更全面,其管控的數據將涉及大工程項目的方方面面,實現項目統一精細化管理。